Sottili filamenti avvolgono una lattina, vengono stirati da un lato e rilasciati dall’altro. Il flusso d’aria attraversa il metallo, sottrae calore e abbassa la temperatura della piccola camera cilindrica. All’interno trova posto una sola bibita, così il frigo di casa può restare inattivo. Il prototipo mostrato dall’Università del Saarland rivela però qualcosa di ben più significativo: è possibile generare freddo semplicemente deformando una lega metallica, senza ricorrere ai gas refrigeranti tipici dei climatizzatori tradizionali.
Questa tecnologia prende il nome di raffreddamento elastocalorico. Il salto dalla lattina a un ambiente domestico è affidato principalmente a SMACool, un progetto sostenuto dall’Unione Europea con un finanziamento vicino ai 4 milioni di euro. Entro settembre 2027 il consorzio dovrà realizzare e testare un climatizzatore pensato per le abitazioni. Il coordinamento spetta all’ateneo tedesco, affiancato dall’Università Federico II di Napoli, dall’Università di Lubiana e dall’azienda irlandese Exergyn. Il dispositivo pronto per il salotto non esiste ancora, ma il principio che dovrebbe farlo funzionare è già in azione attorno a una semplice lattina.
Il segreto del nichel-titanio
Il cuore del sistema è costituito da fili di nichel-titanio sottilissimi, appena 200 micrometri, ovvero 0,2 millimetri. Questa lega rientra tra i materiali a memoria di forma: sottoposta a deformazione, la sua struttura cristallina passa da uno stato all’altro; una volta rilasciata la tensione, può ritornare alla configurazione iniziale.
È proprio in questo passaggio che avviene la magia. Quando il filo viene teso o compresso, si riscalda e rilascia calore verso l’aria o l’acqua circostante. Nel momento in cui la tensione viene rimossa, la lega si raffredda e assorbe calore dall’ambiente circostante. Ripetendo questo ciclo continuamente, il dispositivo trasferisce energia termica da un punto all’altro, potendo funzionare sia da refrigeratore che da pompa di calore. Non si crea alcun freddo dal nulla dentro il metallo: il calore viene semplicemente spostato, come accade in ogni macchina frigorifera, ma attraverso un meccanismo diverso.
L’energia elettrica resta comunque necessaria per azionare il meccanismo e far circolare il fluido che veicola il calore. Ciò che scompare è il circuito tradizionale pieno di refrigerante. L’effettivo beneficio ambientale dipenderà anche dalla fonte energetica utilizzata, dai materiali impiegati, dalla vita utile dell’apparecchio e dalle modalità produttive. Un condizionatore alimentato con elettricità proveniente da combustibili fossili non diventa automaticamente sostenibile solo perché contiene fili metallici anziché gas.
Dalla scala millimetrica alle pareti domestiche
Raffreddare una bibita richiede una camera piuttosto piccola. Una stanza intera necessita di ben altro: maggiore potenza, scambi termici veloci, un motore performante e materiali in grado di resistere a milioni di cicli di deformazione senza perdere efficienza.
I ricercatori stanno perciò sperimentando anche strutture porose di nichel-titanio realizzate con stampa 3D. Si tratta di reticoli attraversati da minuscoli canali dove può fluire aria o acqua. Maggiore è la superficie a contatto con il fluido, più calore può essere scambiato. Diverse configurazioni geometriche sono attualmente sotto esame per individuare quali riescano a bilanciare al meglio efficienza, robustezza e compattezza. Il climatizzatore di domani potrebbe quindi nascondere un cuore simile a una spugna metallica, decisamente costosa e poco adatta a lavare i piatti.
L’obiettivo di SMACool è sviluppare unità decentralizzate integrabili nei sistemi di ventilazione degli edifici. L’aria proveniente dall’esterno dovrebbe entrare tramite piccole aperture nelle pareti, venendo poi riscaldata o raffreddata singolarmente per ogni stanza. Il progetto punta a raggiungere un’efficienza da due a tre volte superiore rispetto ai sistemi HVAC attuali. Si tratta però di un traguardo riferito al dispositivo nel suo complesso, comprensivo di motore, dispersioni e scambiatori, e non di una performance già verificata su un prodotto commerciale finito.
Attenzione: 20 gradi non equivalgono alla temperatura ambiente
Nei prototipi realizzati a Saarbrücken, i ricercatori affermano di aver raggiunto differenze termiche di circa 20°C su un singolo componente. Questo valore rappresenta il salto termico generato dal sistema tra la zona calda e quella fredda. Non equivale però ad affermare che il dispositivo abbia già ridotto di 20 gradi la temperatura di un appartamento durante un’ondata di calore estivo. Per raggiungere quel risultato servono un flusso d’aria adeguato, una potenza refrigerante sufficiente e test di prestazione condotti in condizioni reali.
Restano ancora da risolvere questioni meno appariscenti ma altrettanto cruciali: la resistenza meccanica della lega sottoposta a cicli ripetuti, il costo elevato del nichel-titanio, l’energia necessaria per deformarlo, l’ingombro fisico e la fattibilità di una produzione su vasta scala. Uno studio pubblicato nel 2026 e collegato a SMACool identifica tra le sfide ancora aperte l’efficienza complessiva, la longevità dei materiali impiegati e la progettazione del rigeneratore responsabile del trasferimento termico. Il prototipo europeo nasce proprio con l’intento di avvicinarsi alla maturità commerciale.
Per il progetto SMACool non è stata resa nota alcuna data di lancio commerciale. Entro il 2027 dovrà essere disponibile un dispositivo residenziale funzionante e testato; successivamente sarà necessario trovare aziende disposte a produrlo, installarlo e garantirne l’affidabilità nel tempo. La lattina è già stata raffreddata con successo. La stanza, invece, per ora rimane solo un obiettivo futuro.